维普资讯 http://www.cqvip.com 2008年第1期 民营科技 科技论坛 微型机械技术的应用和市场前景 高峰 (龙建路桥股份有限公司第一工程处,黑龙江哈尔滨150070) 摘要:通过对微型机械产品及其应用领域的市场分析与预测,说明微型机械以其多学科交叉渗透、多种加工技术的综合利用的特点,已成为 在国际上一个十分重要而又非常活跃的学科领域,它将带动各种学科的深入发展和促进新学科的诞生。 关键词:微型机械技术;应用;市场前景 引言 美国、日本和欧洲等发达国家为了争夺21世纪的高技术市场, 以较大的投入从事微型机械的研究与歼发。据1999年2月《中国机 械工程》第10期报道,美国平均每年用于微型机械研究与开发的费 用约1.25亿美元(支持3500万美元,产业部门支持9000万美 元),日本为1.1亿美元(支持3000万美元,产业部门支持 8000万美元),欧洲为1.15亿美元(支持4500万美元,产业部 门支持7000万美元)。据IN rERNET网最新消息,目前全世界约有 600家、大学和私人 业所属的实验室在进行微型机械技术的研 究和开发。美国约有8O家公亩J在研究如何把这种技术转入实际应 用。 当今,微型机械已经从研究状态进入了工业化的生产阶段,并 且越来越多的人看到它的广阔的应用领域。1998年1O月,欧洲委员 会NEXUS组织为了加强欧洲在全球微型机械市场上的竞争力,对全 球微型机械市场进行调研。到2002年全球微型机械市场由年近14O 亿美元增长到380多亿美元。该结果远远超出了人们早期对微型机 械产品市场的预测,微型机械产品以每年18%的速度增长。微型机 械新产品的不断开发将会带来更大的市场增长率。 1微型机械J 品市场分析和预测 由于微型机械技术发展日新月异,全新产品不断出现,欧洲委 员会NEXUS组织,为了I止人们对微型机械产品的围际市场有一个较 清晰的了解,特将上世纪90年代早期开发的微型机械产品和上世纪 90年代中后期开发的产品分成早期产品和近期产品分别进行分析。 根据调研分析,早期微型机械产品1996年在国际市场上的年销 售额为l3O.33亿美元,2002年年销售额增加1.63倍,达到342.90 亿美元。基中销售额增长最快的是显微分光计,由1996年的300万 美元销售额,增长到2002年的4000万美元,增JJ口了12-33倍。 近期开发的微型机械产品每年销售额的增长速度,远大于早期 微型机械产品,2002年开发的微型机械产品全球总销售额达到42.05 亿美元。其中,微继电器的销售额增长最快,由1996年的1O万美 元增加到2002年的1亿美元,销售额在短短6年中增长近1000倍; 光学磁头1996年的年销售额为100万美元,到2002年年销售额增 长达500倍达到5亿美元;药物传递系统的发展也较快,1996年的 市场销售额为1000万美元,到2002年销售额达1O亿元。在以后的 5年中,随着微型机械技术的不断发展,各种全新的微型机械产品不 断出现,各国和企业界都将不断注视着它的发展。 2微型机械产品应用领域的市场分析和预测 2.1 1996年各行业应用微技术的产品销售情况 汽车工业早在9O年代就使用微型机械产品,它是微型机械产品 税应用的主要领域之一。例如 将硅加速度传感器用于汽车防车祸 传感和刹车及安全气囊释放控制系统中。但在今后的几年中,信息 技术(ITj—外同设备和生物医学将替代它的地位。 据欧洲委员会NEXUS组织统计,1996年微型机械产品应用行 业的全球总销售额为130.60亿美元,其中rr外围设备行业应用微技 术硬盘驱动头、喷墨打印头和陀螺仪,其相应产品税的年销售额达 到86亿美元;医学和生物化学行业应用了微技术助听器.其产品的 年销售额达到27.75亿美元;工业和自动控制行业(包括加工控制和 航天)应用于微技术压力传感器、化学传感器和加速计、红外成像 仪和陀螺仪,其产品的年销售额达到7.85亿美元;通信行业应用微 技术喷墨打印头和光学开关,其产品的年销售额达到4.5亿美元;汽 车行业应用微技术压力传感器和加速计,其产品的年销售额达到3 亿美元;环境监测行业应用微技术化学传感器,其产品的年销售额 达到1.5亿美元。 2.2 2002年各行业应用微技术的产品销售情况 到2002年,除了早期开发的微型机械产品以外,另有一批新的 微型机械产品,如药物传递系统、芯片实验室和光学磁头等,用于 各行业。 据欧洲委员会NEXUS组织统计,2002年,微型机械产品应用 行业的全球总销售额达到385亿美元,是1996年的2.95倍,其中rI’ 外围设备行业应用微技术硬盘驱动头、喷墨打印头和陀螺仪等相应 产品的年销售额达到217.4亿美元,比1996年增加了1.53倍;医学 和生物化学行业应用微技术助听器、心脏起搏器、压力传感器、体 外诊断、药物传递系统和光学磁头,其产品的年销售可达到107亿 美元;工业和自动控制行业(包括加工控制和航天)应用微技术压 力传感器、加速计、红外成像仪和陀螺仪,其产品的年销售额可达 到15.9亿美元;通信行业应用微技术喷墨打印头和光学开关,其产 品的年销售额可达到2O亿美元;汽车行业应用微技术压力传感器、 加速计和陀螺仪,其产品税的年销售额可达到8.6亿美元;环境监测 行业应用微技术化学传感器,其产品的年销售额达到8亿美元。 2002年微技术硬盘驱动头和喷墨打印头其产品的销售额仍保持领先 达到120亿美元和100亿美元。其中光学开关增长的比例最大为2O 倍,其次为体外诊断仪增长6.22倍,心脏起搏器和红外成像仪增长 比例相近,为3.7O和3.63倍。2002年,新兴微技术产品药物传递系 统和芯片实验室在医学和生物化学领域的应用均达到1O亿美元的销 售额,光学磁头在lT外围设备产品中的应用也使其产品的销售额达 到5亿美元。 从上述的分析和预测可清楚地看到,不断增长的微型机械市场 主要取决于高速发展的微技术、新颖的微型机械产品的开发和崭新 的应用领域的出现。 结束语 微型机械以其多学科交叉渗透、多种加工技术的综合利用的特 点,已成为在国际上一个十分重要而又非常活跃的学科领域,它将 带动各种学科的深入发展和促进新学科的诞生。 随着研究开发的不断深入,微型机械技术将更加趋于完整化、 系统化和实用化,研究成果将不断应用于各个领域,从而促进电子 信息技术、光机电一体化技术、新材料技术、新能源技术、航天航 空技术、环保技术、海洋工程技术、辐射技术和医学工程技术等多 项技术的进一步开发和发展,并将在众多领域中得到更广泛的应用。